DE69822151T2 - EPOXIDATION METHOD USING A HETEROGENIC CATALYST COMPOSITION - Google Patents
EPOXIDATION METHOD USING A HETEROGENIC CATALYST COMPOSITION Download PDFInfo
- Publication number
- DE69822151T2 DE69822151T2 DE69822151T DE69822151T DE69822151T2 DE 69822151 T2 DE69822151 T2 DE 69822151T2 DE 69822151 T DE69822151 T DE 69822151T DE 69822151 T DE69822151 T DE 69822151T DE 69822151 T2 DE69822151 T2 DE 69822151T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst composition
- epoxidation process
- catalyst
- silica
- epoxidation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
- C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
- C07D301/19—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with organic hydroperoxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/08—Silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0203—Impregnation the impregnation liquid containing organic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Geb iet der ErfindungGebet the invention
Diese Erfindung betrifft ein verbessertes Epoxidationsverfahren, bei dem eine titanhaltige Katalysatorzusammensetzung verwendet wird. Die Katalysatorzusammensetzung wird durch Flüssigphasenimprägnierung eines siliciumhaltigen Feststoffs mit einem Titanhalogenid wie Titantetrachlorid in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel und anschließendes Calcinieren hergestellt. Bei Bedarf wird der Katalysator auch mit Wasser und/oder einem Silylierungsmittel umgesetzt. Die Katalysatorleistung wird dadurch verbessert, dass man die Calcinierung bei hoher Temperatur (vorzugsweise mindestens 700°C) im Wesentlichen ohne Sauerstoff durchführt.These The invention relates to an improved epoxidation process in which a titanium-containing catalyst composition is used. The Catalyst composition is prepared by liquid phase impregnation a silicon-containing solid with a titanium halide such as titanium tetrachloride in a hydrocarbon solvent and subsequent Calcining produced. If necessary, the catalyst is also with Water and / or reacted with a silylating agent. The catalyst performance is improved by allowing the calcination at high temperature (preferably at least 700 ° C) essentially without oxygen.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Es sind bereits viele verschiedene Verfahren zur Herstellung von Epoxiden entwickelt worden. Ein solches Verfahren beinhaltet die Epoxidation eines Olefins in einer Flüssigphasenreaktion unter Verwendung eines organischen Hydroperoxids als Oxidationsmittel und bestimmter solubilisierter Metallverbindungen als Katalysator. Frühere Studien auf diesem Gebiet kamen zu dem Schluss, dass optimale Epoxidationsgeschwindigkeiten und Selektivitäten für Epoxid im Allgemeinen dadurch erzielt werden, dass man in einem organischen Reaktionsmedium lösliche Metallkatalysatoren verwendet.It There are already many different processes for producing epoxides been developed. Such a process involves epoxidation an olefin in a liquid phase reaction using an organic hydroperoxide as the oxidizing agent and certain solubilized metal compounds as a catalyst. earlier Studies in this area came to the conclusion that optimal epoxidation rates and selectivities for epoxy generally be achieved by being in an organic reaction medium soluble Metal catalysts used.
Ein klarer Nachteil eines Epoxidationsverfahrens, bei dem eine lösliche Metallverbindung als Katalysator verwendet wird, ist die schwierige Rückgewinnung des Katalysators zur Wiederverwendung in späteren Durchläufen. Wenn die anderen Komponenten eines Epoxidationsreaktionsgemischs (typischerweise Epoxid, nicht umgesetztes Olefin, Lösungsmittel, nicht umgesetztes Hydroperoxid und der vom umgesetzten Hydroperoxid abgeleitete Alkohol) relativ flüchtig sind, können diese Komponenten durch Destillation vom löslichen, nicht flüchtigen Katalysator getrennt und der Katalysator in Form eines Bodenstroms zurückgewonnen werden. Ein Problem dieses Verfahrens besteht jedoch darin, dass der Bodenstrom dazu neigen kann, bestimmte schwere Substanzen wie Säuren und Polymere zu akkumulieren, was sich bei der Wiederverwendung des Stroms nachteilig auf die Epoxidselektivität oder Olefinumwandlung auswirken kann. Der Katalysator kann auch dazu neigen, aus der Lösung auszufallen, wenn der Bodenstrom übermäßig konzentriert wird. Daher kann es erforderlich sein, einen relativ umfangreichen Bodenstrom zurückzuführen, was die Produktivität des Epoxidationsverfahrens beeinträchtigen kann. Daher wäre es besonders wünschenswert, einen unlöslichen (heterogenen) Epoxidationskatalysator zu entwickeln, der über hohe Aktivität und Selektivität verfügt und durch Filtration oder ähnliche Trenntechniken ohne weiteres aus einem Epoxidationsgemisch zurückgewonnen bzw. in Form eines Festbetts und dergleichen verwendet werden kann.One clear disadvantage of an epoxidation process in which a soluble metal compound used as a catalyst is the difficult recovery the catalyst for reuse in later runs. If the other components of an epoxidation reaction mixture (typically Epoxide, unreacted olefin, solvent, unreacted Hydroperoxide and the alcohol derived from the reacted hydroperoxide) relatively volatile are, can these components by distillation of the soluble, non-volatile Catalyst separated and the catalyst in the form of a bottom stream recovered become. However, a problem with this method is that The bottom stream may tend to contain certain heavy substances like acids and polymers accumulate, resulting in reuse of the stream adversely affect the epoxide selectivity or olefin conversion can. The catalyst may also tend to precipitate out of solution, when the bottom stream is overly concentrated becomes. Therefore, it may be necessary to do a relatively extensive job Bottom flow attributed to what the productivity of the epoxidation process. That's why it would be special desirable, an insoluble (heterogeneous) To develop epoxidation catalyst, which has high activity and selectivity and by Filtration or similar Separation techniques readily recovered from a Epoxidationsgemisch or in the form of a fixed bed and the like can be used.
US-A-4,367,342 offenbart ein Olefinepoxidationsverfahren, bei dem ein Olefin in Gegenwart eines unlöslichen Katalysators aus einer anorganischen Sauerstoffverbindung von Titan mit einem organischen Hydroperoxid in Kontakt gebracht wird. Solche Katalysatoren sind in GB-1 332 527 und US-A-4,021 454, 3,829,392 und 3,923,843 näher beschrieben. Leider haben nach den in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Verfahren hergestellte Katalysatoren keine optimale Aktivität und Selektivität. Auch das Inkorporieren relativ hoher Titanmengen in Katalysatoren dieses Typs, um die Katalysatoraktivität zu verbessern, war nicht einfach.US-A-4,367,342 discloses an olefin epoxidation process in which an olefin in Presence of an insoluble Catalyst of an inorganic oxygen compound of titanium is contacted with an organic hydroperoxide. Such Catalysts are disclosed in GB-1,332,527 and US-A-4,021,454, 3,829,392 and US Pat 3,923,843 closer described. Unfortunately, as described in these publications Catalysts produced no optimal activity and selectivity. Also the incorporation of relatively high amounts of titanium in catalysts of this Type to the catalyst activity It was not easy to improve.
Folglich wäre es höchst erwünscht, alternative Verfahren zur Synthese heterogener titanhaltiger Katalysatoren zu entwickeln, die die Mängel der Verfahren des Standes der Technik nicht aufweisen, sondern verlässlich und praktisch Materialien mit höherer Aktivität und Selektivität in Olefinepoxidationsreaktoren zur Verfügung stellen.consequently would it be maximum he wishes, alternative methods for the synthesis of heterogeneous titanium-containing catalysts to develop the shortcomings Do not have the method of the prior art, but reliably and practically materials with higher activity and selectivity in olefin epoxidation reactors.
GB-1 332 527 lehrt ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Siliciumdioxid-Titandioxid-Katalysators, das durch Imprägnieren eines anorganischen siliciumhaltigen Feststoffs mit einer im Wesentlichen nichtwässrigen Lösung einer Titanverbindung in einem mit Sauerstoff substituierten Kohlenwasserstofflösungsmittel, das Entfernen des Lösungsmittels aus dem imprägnierten siliciumhaltigen Feststoff und das anschließende Calcinieren des imprägnierten siliciumhaltigen Feststoffs gekennzeichnet ist. Für diesen Zweck geeignete Lösungsmittel sind auf oxa- und/oder oxo-substituierte Kohlenwasserstoffe beschränkt, die bei Umgebungsbedingungen flüssig sind und im Allgemeinen 1 bis 12 Kohlenstoffatome umfassen. Solche Lösungsmittel schließen Alkohole, Ketone, Ether und Ester ein. Laut diesem Patent liegt der Grund, warum Siliciumdioxid-Titandioxid-Katalysa toren, die durch ein Verfahren erzeugt werden, bei dem ein mit Sauerstoff substituiertes Kohlenwasserstoff-Imprägnierungslösungsmittel verwendet wird, im Vergleich zu ähnlichen, durch andere Verfahren hergestellten Katalysatoren über verbesserte Eigenschaften verfügen, darin, dass ein solcher Katalysator einen gleichmäßigeren Gehalt an Titandioxid hat, das nicht agglomeriert ist.GB-1 332 527 teaches a process for preparing an improved silica-titania catalyst by impregnating an inorganic siliceous solid with a substantially non-aqueous solution of a titanium compound in an oxygen-substituted hydrocarbon solvent, removing the solvent from the impregnated silicon-containing solid and the subsequent calcination of the impregnated silicon-containing solid is characterized. Suitable solvents for this purpose are limited to oxa and / or oxo substituted hydrocarbons which are liquid at ambient conditions and generally comprise from 1 to 12 carbon atoms. Such solvents include alcohols, ketones, ethers and esters. According to this patent, there is the reason why silica-titania catalysts produced by a process using an oxygen-substituted hydrocarbon impregnation solvent have improved properties as compared with similar catalysts prepared by other processes that one Catalyst has a more uniform content of titanium dioxide, which is not agglomerated.
Eine
später
eingereichte Patentanmeldung (
EP-0
734 764 lehrt eine Verbesserung des in GB 1 323 527 offenbarten
Flüssigphasenimprägnierungsverfahrens,
bei der der Katalysator nach dem Imprägnieren von Siliciumdioxid
mit einer Lösung
einer Titanverbindung in einem sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmittel
und Entfernen des Imprägnierungslösungsmittels
mit einem Waschlösungsmittel
gewaschen und dann calciniert wird. Vorzugsweise ist das Waschlösungsmittel
ein Alkohol. Es wird gelehrt, dass die Wäsche vor dem Calcinieren notwendig
ist, um einen Katalysator zu erhalten, der sowohl über ausgezeichnete
Aktivität
als auch Selektivität
verfügt,
obwohl eine Prüfung
der in
Wir
haben jetzt ein effektives, praktisches Verfahren zur Herstellung
von Katalysatorzusammensetzungen mit einer Epoxidationsaktivität und -selektivität gefunden,
die denen der durch die in
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Die Erfindung stellt ein Olefinepoxidationsverfahren zur Verfügung, wobei die darin verwendete Katalysatorzusammensetzung durch ein Verfahren mit folgenden Schritten erhalten wird:
- (a) Imprägnieren eines organischen siliciumhaltigen Feststoffs mit einer Lösung eines Titanhalogenids in einem nicht oxidierten Kohlenwasserstofflösungsmittel, um einen imprägnierten siliciumhaltigen Feststoff herzustellen;
- (b) Calcinieren des imprägnierten siliciumhaltigen Feststoffs
- (a) impregnating an organic silicon-containing solid with a solution of a titanium halide in an unoxidized hydrocarbon solvent to produce an impregnated silicon-containing solid;
- (b) calcining the impregnated silicon-containing solid
Gegebenenfalls umfasst das Verfahren zur Herstellung des Katalysators die zusätzlichen Schritte des Erwärmens des Katalysators in Gegenwart von Wasser (das gleichzeitig wie das Calcinieren erfolgen kann) und/oder der Behandlung des Katalysators mit einem Silylierungsmittel. Die Epoxidationsaktivität des Katalysators kann signifikant verbessert werden, wenn man den Calcinierungsschritt bei relativ hoher Temperatur (z.B. 500 bis 1000°C) im Wesentlichen ohne Sauerstoff durchführt. Die schädlichen Effekte der Anwesenheit von Sauerstoff während des Calcinierens können jedoch dadurch aufgefangen werden, dass man ein reduzierendes Gas wie Kohlenmonoxid in die Calcinierungsatmosphäre einleitet.Possibly For example, the process for preparing the catalyst includes the additional ones Steps of heating of the catalyst in the presence of water (which at the same time as the Calcination can take place) and / or the treatment of the catalyst with a silylating agent. The epoxidation activity of the catalyst can be significantly improved by taking the calcination step at relatively high temperature (e.g., 500 to 1000 ° C) substantially without oxygen performs. The harmful ones However, effects of the presence of oxygen during calcination may occur be caught by using a reducing gas such as carbon monoxide in the calcination atmosphere initiates.
Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention
Das erfindungsgemäße Epoxidationsverfahren verwendet einen titanhaltigen heterogenen Katalysator, der durch ein spezielles Verfahren hergestellt wird. Wie sich unerwartet herausgestellt hat, kann man mit diesem Verfahren Materialien erzeugen, die im Vergleich zu Materialien, die durch andere Imprägnierungsverfahren in der Flüssigphase hergestellt wurden, bessere Epoxidationsergebnisse erzielen. Das Herstellungsverfahren des Katalysators ist durch Imprägnieren eines anorganischen siliciumhaltigen Feststoffs mit einer Titanhalogenidlösung in einem nicht oxidierten Kohlenwasserstofflösungsmittel gekennzeichnet. Für diesen Zweck geeignete Lösungsmittel sind diejenigen Kohlenwasserstoffe, die keine Sauerstoffatome enthalten, bei Umgebungstemperaturen flüssig sind und das Titanhalogenid solubilisieren können. Allgemein gesprochen ist es wünschenswert, Kohlenwasserstofflösungsmittel zu wählen, mit denen Titanhalogenidkonzentrationen von mindestens 0,5 Gew.-% bei 25°C erzielt werden können. Das Kohlenwasserstofflösungsmittel sollte vorzugsweise relativ flüchtig sein, damit es nach dem Imprägnieren ohne weiteres aus dem anorganischen siliciumhaltigen Feststoff entfernt werden kann. Es können daher Lösungsmittel mit normalen Siedepunkten von 25 bis 150°C mit gutem Ergebnis verwendet werden. Besonders bevorzugte Klassen von Kohlenwasserstoffen umfassen unter anderem aliphatische C5-C12-Kohlenwasserstoffe (geradkettig, verzweigt oder cyclisch), aromatische C6-C12-Kohlenwasserstoffe (darunter mit Alkyl substituierte aromatische Kohlenwasserstoffe), halogenierte aliphatische C1-C10-Kohlenwasserstoffe und halogenierte aromatische C6-C10-Kohlenwasserstoffe. Am meisten bevorzugt enthält das Lösungsmittel keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff und (ggfs.) Halogen. Wenn Halogen im Lösungsmittel ist, handelt es sich vorzugsweise um Chlorid.The epoxidation process of the invention uses a titanium-containing heterogeneous catalyst prepared by a specific process. As it has unexpectedly been found, this method can produce materials that provide better epoxidation results than materials made by other liquid phase impregnation processes. The manufacturing method of the catalyst is characterized by impregnating an inorganic silicon-containing solid with a titanium halide solution in a non-oxidized hydrocarbon solvent. For this purpose suitable solvents are those hydrocarbons which contain no oxygen atoms, are liquid at ambient temperatures and can solubilize the titanium halide. Generally speaking, it is desirable to choose hydrocarbon solvents that can achieve titanium halide concentrations of at least 0.5% by weight at 25 ° C. The hydrocarbon solvent should preferably be relatively volatile so that it can readily be removed from the inorganic siliceous solid after impregnation. Therefore, solvents having normal boiling points of 25 to 150 ° C can be used with good results. Particularly preferred classes of hydrocarbons include, but are not limited to, C 5 -C 12 aliphatic hydrocarbons (straight chain, branched or cyclic), C 6 -C 12 aromatic hydrocarbons (including alkyl substituted aromatic hydrocarbons), halogenated C 1 -C 10 aliphatic hydrocarbons and halogenated aromatic C 6 -C 10 hydrocarbons. Most preferably, the solvent does not contain any elements other than carbon, hydrogen and (optionally) halogen. When halogen is in the solvent, it is preferably chloride.
Auf Wunsch können auch Gemische von nicht oxidierten Kohlenwasserstoffen verwendet werden. Vorzugsweise ist das zu Imprägnierungszwecken verwendete Lösungsmittel im Wesentlichen frei von Wasser (d.h. wasserfrei). Es können zwar auch sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe wie Alkohole, Ether, Ester, Ketone und dergleichen in Beimischung mit dem notwendigen, nicht oxidierten Kohlenwasserstoff vorliegen, doch in einer wünschenswerten Ausführungsform der Erfindung ist während des Imprägnierens nur nicht oxidierter Kohlenwasserstoff vorhanden. Beispiele für geeignete Kohlenwasserstofflösungsmittel umfassen n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, n-Nonan, n-Decan, Neohexan, Cyclohexan, Cyclopentan, 2-Methylbutan, Methylpentane, Methylcyclohexan, Dimethylpentane, Methylhexane, Dimethylhexane, Methylheptane, Trimethylpentane, Benzol, Toluol, Xylole, Cumol, Ethylbenzol, t-Butylbenzol, Methylenchlorid, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, Ethylchlorid, Dichlorethane, Tetrachlorethane, Chlorbenzol, Dichlorbenzole, Trichlorbenzole, Benzylchlorid, Chlortoluole und dergleichen sowie deren Isomere.On Wish can also used mixtures of unoxidized hydrocarbons become. Preferably, this is used for impregnation purposes solvent essentially free of water (i.e. anhydrous). It can indeed also oxygen-containing hydrocarbons such as alcohols, ethers, esters, Ketones and the like in admixture with the necessary, not oxidized hydrocarbon, but in a desirable embodiment the invention is during of impregnation only unoxidized hydrocarbon present. Examples of suitable Hydrocarbon solvent include n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, neohexane, cyclohexane, cyclopentane, 2-methylbutane, methylpentanes, methylcyclohexane, dimethylpentanes, Methylhexanes, dimethylhexanes, methylheptanes, trimethylpentanes, benzene, Toluene, xylenes, cumene, ethylbenzene, t-butylbenzene, methylene chloride, Chloroform, carbon tetrachloride, ethyl chloride, dichloroethanes, Tetrachloroethanes, chlorobenzene, dichlorobenzenes, trichlorobenzenes, Benzyl chloride, chlorotoluenes and the like and their isomers.
Im Gegensatz zu dem in Beispiel 1 von US-A-4,021,454 beschriebenen Verfahren, bei dem Wasser zu einem Gemisch aus Titantetrachlorid und Siliciumdioxid in n-Heptan gegeben wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren in bevorzugten Ausführungsformen dadurch gekennzeichnet, dass Wasser im Wesentlichen ausgeschlossen wird, jedenfalls zumindest, bis die Imprägnierung abgeschlossen ist (d.h. nach der Entfernung des Imprägnierungslösungsmittels), und vorzugsweise bis nach dem Calcinieren. Im Sinne dieser Erfindung bedeutet "im Wesentlichen ausgeschlossen", dass Wasser nicht absichtlich zugesetzt oder eingeleitet wird oder, falls doch, vor der Einleitung von Titanhalogenid entfernt wird (weil dieses dazu neigt, mit Wasser zu reagieren und die erwünschte Interaktion des Titanhalogenids mit der Oberfläche des anorganischen siliciumhaltigen Feststoffs stört). Die Verwendung von Reagenzien und Ausgangsmaterialien, die Wasser in den Spurenmengen enthalten, welche normalerweise und meistens in solchen im Handel verkauften Substanzen vorhanden sind, liegt im Rahmen der Erfindung. Vorzugsweise sind im nicht oxidierten Kohlenwasserstoff weniger als 500 ppm Wasser (stärker bevorzugt weniger als 100 ppm Wasser) vorhanden. Wie nachstehend im Einzelnen beschrieben, ist es besonders wünschenswert, den anorganischen siliciumhaltigen Feststoff vor der Verwendung zu trocknen.in the In contrast to that described in Example 1 of US-A-4,021,454 Process in which water is added to a mixture of titanium tetrachloride and silica is added in n-heptane is the method of the invention in preferred embodiments characterized in that water is substantially excluded at least, at least until the impregnation is completed (i.e., after removal of the impregnating solvent), and preferably until after calcination. For the purposes of this invention, "substantially excluded" means that water does not intentionally added or initiated or, if so, before the introduction of titanium halide is removed (because this to tends to react with water and the desired interaction of the titanium halide with the surface of the inorganic siliceous solid interferes). The use of reagents and starting materials containing water in the trace amounts which normally and mostly sold in such a trade Substances are present, is within the scope of the invention. Preferably are less than 500 ppm of water in the unoxidized hydrocarbon (stronger preferably less than 100 ppm of water). As follows described in detail, it is particularly desirable to use the inorganic to dry the silicon-containing solid before use.
Geeignete Titanhalogenide umfassen Titanverbindungen mit mindestens einem Halogensubstituenten, vorzugsweise Chlorid, der am Titanatom befestigt ist. Obwohl das für die Verwendung am meisten bevorzugte Titanhalogenid Titantetrachlorid ist, umfassen Beispiele anderer im Imprägnierungsschritt brauchbarer Titanhalogenide Titantetrafluorid, Titantetrabromid, Titantetraiodid, Titantrichlorid sowie die gemischten Halogenide von Ti(III) oder Ti(IV). Neben dem Halogenid können auch andere Substituenten wie Alkoxid oder Aminogruppen vorhanden sein. Vorzugsweise sind jedoch alle am Titan hängenden Substituenten Halogenid.suitable Titanium halides include titanium compounds having at least one Halogen substituent, preferably chloride, attached to the titanium atom is. Although that for the use of the most preferred titanium halide titanium tetrachloride Examples of other titanium halides useful in the impregnation step include Titanium tetrafluoride, titanium tetrabromide, titanium tetraiodide, titanium trichloride and the mixed halides of Ti (III) or Ti (IV). Next to the Halide can also other substituents such as alkoxide or amino groups present be. Preferably, however, all substituents attached to the titanium are halide.
Die Konzentration des Titanhalogenids im Kohlenwasserstofflösungsmittel ist zwar nicht kritisch, doch liegt sie typischerweise im Bereich von 0,01 bis 1,0 Mol/1. Die Konzentration des Titanhalogenids im Kohlenwasserstofflösungsmittel und die Menge der verwendeten Lösung wird vorzugsweise so eingestellt, dass im fertigen Katalysator ein Titangehalt von 0,01 bis 10 Gew.-% (berechnet als Ti bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators) zur Verfügung gestellt wird. Der optimale Titangehalt wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Im allgemeinen gilt: Je größer die Oberfläche des anorganischen siliciumhaltigen Feststoffs, desto größer die Titanmenge, die ohne Verlust an Aktivität (gemessen bei einer konstanten Ti-Menge unter Epoxidationsbedingungen) oder Selektivität in den Katalysator eingebaut werden kann. Wenn die Oberfläche des anorganischen siliciumhaltigen Feststoffs z.B. im Bereich von 250 bis 350 m²/g liegt, sollte der Titangehalt des Katalysators 1 bis 5 Gew.-% betragen. Um den erwünschten Titangehalt und die erwünschte Aktivität zu erzielen, kann man auch mehrfach imprägnieren, und zwar mit oder ohne Trocknen und/oder Calcinieren dazwischen.The Concentration of the titanium halide in the hydrocarbon solvent While not critical, it is typically within the range from 0.01 to 1.0 mol / 1. The concentration of titanium halide in Hydrocarbon solvent and the amount of solution used is preferably adjusted so that in the finished catalyst Titanium content of 0.01 to 10 wt .-% (calculated as Ti based on the total weight of the catalyst) is provided. The optimal Titanium content is influenced by several factors. In general applies: the larger the surface of the inorganic siliceous solid, the larger the Amount of titanium, which without loss of activity (measured at a constant Ti amount under epoxidation conditions) or selectivity in the Catalyst can be installed. If the surface of the inorganic siliceous solid, e.g. in the range of 250 up to 350 m² / g is, the titanium content of the catalyst should be 1 to 5 wt .-%. To the desired Titanium content and the desired activity To achieve, you can also impregnate several times, with or without drying and / or calcining in between.
Für die Zwecke der Erfindung geeignete anorganische siliciumhaltige Feststoffe sind feste Materialien, die einen größeren Teil Siliciumdioxid enthalten. Amorphe (d.h. nicht kristalline) Siliciumoxide werden besonders bevorzugt. Im Allgemeinen sind geeignete anorganische siliciumhaltige Feststoffe außerdem dadurch gekennzeichnet, dass sie im Verhältnis zu ihrer Masse eine relativ große Oberfläche haben. Der hier und normalerweise auch in der Technik verwendete Begriff, um das Verhältnis der Oberfläche zur Masse auszudrücken, ist "spezifische Oberfläche". Numerisch wird die spezifische Oberfläche in Quadratmeter pro Gramm (m²/g) ausgedrückt. Im Allgemeinen hat der anorganische siliciumhaltige Feststoff eine spezifische Oberfläche von mindestens 1 m²/g; vorzugsweise beträgt die durchschnittliche spezifische Oberfläche 25 bis 1.200 m²/g.For the purpose inorganic siliceous solids suitable for the invention are solid materials containing a major portion of silica. Amorphous (i.e., non-crystalline) silicas become particularly prefers. In general, suitable inorganic silicon-containing Solids as well characterized in that it relative to their mass a relative size surface to have. The one used here and usually also in engineering Term to the ratio the surface to express mass is "specific surface". Becomes numeric the specific surface expressed in square meters per gram (m² / g). in the Generally, the inorganic silicon-containing solid has a specific surface of at least 1 m² / g; preferably the average specific surface area is 25 to 1,200 m² / g.
Geeignete anorganische siliciumhaltige Feststoffe umfassen synthetische poröse Siliciumdioxide aus Teilchen von amorphem Siliciumoxid, die Flocken gebildet haben oder miteinander verbunden sind, so dass sie relativ dichte, eng gepackte Massen bilden. Beispiele für solche Materialien sind Siliciumoxidgel und ausgefälltes Siliciumoxid. Diese Siliciumoxidprodukte sind porös, d.h. sie haben zahlreiche Poren, Hohlräume oder Zwischenräume in ihren Strukturen.suitable Inorganic siliceous solids include synthetic porous silicas of particles of amorphous silica which have formed flakes or linked together so that they are relatively dense, tight form packed masses. Examples of such materials are silica gel and precipitated Silica. These silica products are porous, i. they have numerous pores, cavities or spaces in theirs Structures.
Andere geeignete anorganische siliciumhaltige Feststoffe umfassen synthetische Siliciumoxidpulver aus Teilchen von amorphem Siliciumoxid, die Flocken in of fen gepackten, leicht zerfallbaren und lose verbundenen Aggregaten gebildet haben. Beispielhafte Siliciumoxidpulver umfassen pyrogenen Quarzstaub, der durch die Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff mit Siliciumtetrachlorid oder -tetrafluorid hergestellt wurde.Other suitable inorganic siliceous solids include synthetic ones Silica powder of particles of amorphous silica, the flakes in packed, easily disassembled and loosely connected aggregates have formed. Exemplary silica powders include fumed Fumed silica caused by the combustion of hydrogen and oxygen was prepared with silicon tetrachloride or tetrafluoride.
Synthetische anorganische Oxidmaterialien, die einen größeren Siliciumoxidanteil enthalten, umfassen eine weitere Klasse anorganischer siliciumhaltiger Feststoffe. Solche Materialien sind als feuerfeste Oxide bekannt und umfassen Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Magnesiumoxid, Siliciumdioxid-Zirconiumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Bor und Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Magnesiumoxid. Molekularsiebe, vor allem großporige oder mesoporige Molekularsiebe wie MCM-41, MCM-48 und M41S können ebenfalls als anorganischer siliciumhaltiger Feststoff verwendet werden.synthetic inorganic oxide materials containing a larger proportion of silica, include another class of inorganic siliceous solids. Such materials are known as refractory oxides and include Silica-alumina, silica-magnesia, silica-zirconia, Silica-alumina-boron and silica-alumina-magnesia. Molecular sieves, especially large pores or mesoporous molecular sieves such as MCM-41, MCM-48 and M41S can also be used as inorganic silicon-containing solid can be used.
Besonders bevorzugte synthetische anorganische siliciumhaltige Feststoffe sind solche, die im Wesentlichen aus reinem Siliciumdioxid bestehen, z.B. Materialien aus mindestens 99 % Siliciumoxid.Especially preferred synthetic inorganic silicon-containing solids are those which consist essentially of pure silica, e.g. Materials of at least 99% silica.
Siliciumhaltige anorganische Feststoffe sind in der Technik bekannt und wurden bereits in der Vergangenheit zur Herstellung titanhaltiger heterogener Katalysatoren verwendet, wie z.B. in US-4,367,342, 4,021,454, 3,829,392 und 3,923,843, EP-A-O 129 814, 0 345 856 und 0 734 764, der Japanischen Anmeldung Kokai Nr. 77-07 98 (Chem. Abstracts 98: 135000s), der PCT-Anmeldung Nr. WO 74/23834, der deutschen Patentschrift Nr. 3 205 648 sowie von Castillo et al. in J. Catalysis 161, S. 524 bis 529 (1996) beschrieben, deren Lehren hiermit in ihrer Gesamtheit in diese Anmeldung einbezogen werden. Alle in diesen Dokumenten beschriebenen siliciumhaltigen anorganischen Feststoffe eignen sich auch zur Verwendung in der hier beanspruchten Erfindung.silicon-containing Inorganic solids are known in the art and have been used in the past for the production of titanium-containing heterogeneous catalysts used, such as in US-4,367,342, 4,021,454, 3,829,392 and 3,923,843, EP-A-0 129 814, 0 345 856 and 0 734 764, Japanese application Kokai No. 77-0798 (Chem. Abstracts 98: 135000s), PCT application no. WO 74/23834, German Patent No. 3,205,648 and of Castillo et al. in J. Catalysis 161, pp. 524 to 529 (1996), the teachings of which are hereby incorporated by reference in their entirety become. All silicon-containing materials described in these documents inorganic solids are also suitable for use in the here claimed invention.
Es ist besonders wünschenswert, den anorganischen siliciumhaltigen Feststoff vor dem Imprägnieren zu trocknen. Dieses Trocknen kann z.B. dadurch erfolgen, dass man den anorganischen siliciumhaltigen Feststoff mehrere Stunden bei einer Temperatur von 100 bis 700°C, vorzugsweise mindestens 200°C erwärmt. Im Allgemeinen ist nicht notwendig, Temperaturen von mehr als 700°C einzusetzen, um einen ausreichenden Trockenheitsgrad zu erreichen. Ein Vakuum oder ein fließender Strom aus trockenem Gas wie Stickstoff kann dazu verwendet werden, den Trocknungsprozess zu beschleunigen.It is particularly desirable the inorganic siliceous solid prior to impregnation dry. This drying can e.g. be done by that the inorganic siliceous solid for several hours at a Temperature of 100 to 700 ° C, preferably at least 200 ° C heated. In general, it is not necessary to use temperatures of more than 700 ° C, to achieve a sufficient degree of dryness. A vacuum or a fluent one Electricity from dry gas such as nitrogen can be used to to accelerate the drying process.
Es können alle herkömmlichen Methoden verwendet werden, mit denen ein poröser Feststoff mit einem löslichen Imprägniermittel imprägniert werden kann. Beispielsweise kann das Titanhalogenid im Kohlenwasserstofflösungsmittel gelöst und dann zu den anorganischen siliciumhaltigen Feststoffen gegeben oder auf andere Weise damit kombiniert werden. Die anorganischen siliciumhaltigen Feststoffe könnten auch der Kohlenwasserstofflösung des Titanhalogenids zugesetzt werden.It can all conventional Methods are used that allow a porous solid with a soluble impregnating waterproof can be. For example, the titanium halide may be in the hydrocarbon solvent solved and then added to the inorganic siliceous solids or otherwise combined with it. The inorganic ones silicon-containing solids could also the hydrocarbon solution of the titanium halide.
Techniken mit "einsetzender Nässe", bei denen eine minimale Menge an Lösungsmittel verwendet wird, um die Bildung einer Aufschlämmung zu vermeiden, sind ebenfalls geeignet. Das resultierende Gemisch kann ggfs. unter Rühren oder mit einer anderen Mischtechnik gealtert werden, ehe man es weiterverarbeitet. Im allgemeinen sollte die Imprägnierlösung so lange mit den anorganischen siliciumhaltigen Feststoffen in Kontakt gebracht werden, dass die Lösung das verfügbare Porenvolumen der Feststoffe ganz durchdringt. Das zum Imprägnieren verwendete Kohlenwasserstofflösungsmittel kann anschließend durch Trocknen bei einer mäßig erhöhten Temperatur (z.B. 50 bis 200°C) und/oder verringertem Druck (z.B. 1 mm Hg bis 100 mm Hg) entfernt werden, ehe calciniert wird. Die Bedingungen im Schritt zur Entfernung des Lösungsmittels werden vorzugsweise so gewählt, dass mindestens 80 % und vorzugsweise mindestens 90 % des zum Imprägnieren verwendeten Lösungsmittels vor dem Calcinieren entfernt werden. Dem Trocknungsschritt kann ein Dekantieren, Filtrieren oder Zentrifugieren vorangehen, um alle überschüssige Imprägnierungslösung zu entfernen. Das Waschen des imprägnierten siliciumhaltigen Feststoffs ist nicht erforderlich. So ist eine wünschenswerte Ausführungsform dieser Erfindung durch das Fehlen eines solchen Waschschritts gekennzeichnet."Wet onset" techniques, which use a minimum amount of solvent to avoid the formation of a slurry, are also suitable. If necessary, the resulting mixture may be aged with stirring or with another mixing technique before further processing. In general, the impregnating solution should be contacted with the inorganic siliceous solids for so long that the solution completely permeates the available pore volume of the solids. The hydrocarbon solvent used for impregnation can then be dried by drying at a moderately elevated temperature (eg 50 to 200 ° C) and / or reduced pressure (eg 1 mm Hg to 100 mm Hg). be removed before calcining. The conditions in the solvent removal step are preferably selected to remove at least 80% and preferably at least 90% of the solvent used for impregnation prior to calcining. The drying step may be preceded by decantation, filtration or centrifugation to remove any excess impregnation solution. The washing of the impregnated silicon-containing solid is not required. Thus, a desirable embodiment of this invention is characterized by the absence of such a washing step.
Die imprägnierten siliciumhaltigen Feststoffe werden durch Brennen bei erhöhter Temperatur calciniert. Das Calcinieren kann in Gegenwart von Sauerstoff (z.B. aus der Luft) oder – vorzugsweise – einem Inertgas, das im Wesentlichen frei von Sauerstoff ist, wie z.B. Stickstoff, Argon, Neon, Helium und dergleichen oder ein Gemisch dieser Gase, erfolgen. Der Einsatz einer im Wesentlichen sauerstofffreien Atmosphäre während des Calcinierens ergibt im Allgemeinen einen viel aktiveren Katalysator als bei Einsatz einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre wie Luft. In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Calcinieren zuerst in einer im Wesentlichen sauerstofffreien Atmosphäre, in die später Sauerstoff eingeleitet wird. Vorzugsweise enthält die Calcinierungsatmosphäre weniger als 10.000 ppm-Mol Sauerstoff. Stärker bevorzugt sind in der Calcinierungsatmosphäre weniger als 2000 ppm-Mol Sauerstoff vorhanden. Idealerweise beträgt die Sauerstoffkonzentration während des Calcinierens weniger als 500 ppm. Es wird jedoch anerkannt, dass es in industriellen Verfahren im großen Maßstab schwierig ist, einen im Wesentlichen sauerstofffreien Zustand zu erreichen. Überraschend hat sich herausgestellt, das Katalysatoren mit einer Epoxidationsaktivität, die der von praktisch ohne Sauerstoff calcinierten Katalysatoren vergleichbar ist, hergestellt werden können, selbst wenn etwas Sauerstoff (z.B. bis zu 25.000 ppm-Mol) vorhanden ist, solange auch reduzierendes Gas vorhanden ist. Kohlenmonoxid ist ein besonders effektives reduzierendes Gas für diesen Zweck. Die Verwendung von Wasserstoff als Reduktionsgas ist im Allgemeinen nicht erwünscht, da die damit erhaltenen Katalysatoren eine geringere Aktivität aufweisen (möglicherweise, weil sich unter den Calcinierungsbedingungen Wasser bildet). Die optimale Menge des Reduktionsgases schwankt natürlich in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie der Sauerstoffkonzentration in der Calcinierungsatmosphäre und der Art des Reduktionsgases, doch Reduktionsgasmengen von 0,1 bis 10 Mol-% in der Calcinierungsatmosphäre sind typischerweise ausreichend. In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Calcinieren in einer Atmosphäre durchgeführt, die aus Sauerstoff, einem Reduktionsgas (vorzugsweise Kohlemonoxid) und ggfs. einem oder mehreren Inertgasen (z.B. Stickstoff, Helium, Argon, Kohlendioxid) besteht.The impregnated Siliceous solids are burned at elevated temperature calcined. Calcination may be carried out in the presence of oxygen (e.g. from the air) or - preferably - one Inert gas which is substantially free of oxygen, e.g. Nitrogen, argon, neon, helium and the like or a mixture of these gases. The use of a substantially oxygen-free the atmosphere while Calcination generally gives a much more active catalyst than when using an oxygen-containing atmosphere such as air. In one embodiment According to the invention, the calcining is carried out first in a substantially oxygen-free atmosphere, in the later Oxygen is introduced. Preferably, the calcination atmosphere contains less as 10,000 ppm mol Oxygen. Stronger less than 2000 ppm moles are preferred in the calcination atmosphere Oxygen present. Ideally, the oxygen concentration is while Calcining less than 500 ppm. It is recognized, however, that it is difficult in industrial processes on a large scale, a to achieve essentially oxygen-free state. Surprised has been found to be the catalyst with an epoxidation activity that the comparable to virtually calcined catalysts without oxygen is, can be manufactured, even if some oxygen (e.g., up to 25,000 ppm-mole) is present is, as long as reducing gas is present. Carbon monoxide is a particularly effective reducing gas for this purpose. The usage of hydrogen as the reducing gas is generally undesirable since the catalysts thus obtained have a lower activity (Possibly, because water forms under the calcination conditions). The optimal Of course, the amount of the reducing gas fluctuates depending on of different factors like the oxygen concentration in the calcination and the kind of the reducing gas, but reducing gas amounts of 0.1 to 10 mol% in the calcination atmosphere are typically sufficient. In one embodiment According to the invention, the calcining is carried out in an atmosphere which from oxygen, a reducing gas (preferably carbon monoxide) and optionally one or more inert gases (e.g., nitrogen, helium, Argon, carbon dioxide).
Der Katalysator kann während des Calcinierens in einem Festbett gehalten werden, wobei ein Gasstrom durch das Katalysatorbett geleitet wird. Um die Epoxidationsaktivität des Katalysators zu verbessern, ist es wichtig, dass das Calcinieren bei einer Temperatur von mindestens 500°C durchgeführt wird. Stärker bevorzugt beträgt die Calcinierungstemperatur mindestens 700°C, aber nicht mehr als 1000°C. Typischerweise reichen Calcinierungszeiten von etwa 0,1 bis 24 Stunden aus.Of the Catalyst can during calcination in a fixed bed, wherein a gas stream is passed through the catalyst bed. To the epoxidation activity of the catalyst To improve, it is important that calcining at a temperature of at least 500 ° C carried out becomes. Stronger is preferred the calcination temperature is at least 700 ° C but not more than 1000 ° C. Typically enough Calcination times of about 0.1 to 24 hours.
Der Katalysator kann nach dem und/oder während des Calcinierungsvorgangs mit Wasser umgesetzt werden. Eine solche Reaktion kann beispielsweise durch In-Kontakt-bringen des Katalysators mit Wasserdampf bei erhöhter Temperatur (vorzugsweise einer Temperatur von mehr als 100°C, stärker bevorzugt einer Temperatur im Bereich von 150 bis 650°C) über etwa 0,1 bis 6 Stunden bewirkt werden. Die Reaktion mit Wasser ist erwünscht, um die Menge an rückständigem Halogenid im Katalysator, das aus dem Titanhalogenidreagenz stammt, zu verringern und die Hydroxydichte des Katalysators zu erhöhen.Of the Catalyst may be after and / or during the calcination process be reacted with water. Such a reaction may, for example by contacting the catalyst with steam at elevated temperature (preferably a temperature of more than 100 ° C, stronger preferably a temperature in the range of 150 to 650 ° C) over about 0.1 to 6 hours are effected. The reaction with water is desirable the amount of residual halide in the catalyst derived from the titanium halide reagent and to increase the hydroxide density of the catalyst.
Der Katalysator kann auch bei erhöhter Temperatur mit einem organischen Silylierungsmittel behandelt werden. Die Epoxidselektivität wird durch die Silylierung im Allgemeinen besser. Vorzugsweise wird die Silylierung nach dem Calcinieren, besonders bevorzugt nach sowohl dem Calcinieren als auch der Reaktion mit Wasser durchgeführt. Geeignete Silylierungsverfahren, die für die Erfindung angepasst werden können, sind in US-A-3,829,392 und 3,923,843 (die hiermit in ihrer Gesamtheit in diese Anmeldung einbezogen werden) beschrieben. Geeignete Silylierungsmittel umfassen Organosilane, Organosilylamine und Organosilazane.Of the Catalyst can also be used at elevated temperatures Temperature treated with an organic silylating agent. The epoxide selectivity generally improves with silylation. Preferably silylation after calcination, more preferably after both the calcination and the reaction with water. suitable Silylation process used for the invention can be adapted are in US-A-3,829,392 and 3,923,843 (incorporated herein by reference in their entirety to be incorporated into this application). Suitable silylating agents include organosilanes, organosilylamines and organosilazanes.
Organosilane, die einen bis drei organische Substituenten enthalten, können verwendet werden, darunter z.B. Chlortrimethylsilan, Dichlordimethylsilan, Nitrotrimethylsilan, Chlortriethylsilan, Chlordimethylphenylsilan und dergleichen. Bevorzugte Organohalogensilan-Silylierungsmittel umfassen tetrasubstituierte Silane mit 1 bis 3 aus Chlor, Brom und Iod ausgewählten Halogensubstituenten, wobei die übrigen Substituenten Methyl, Ethyl oder eine Kombination davon sind. Organodisilazane werden durch die Formel dargestellt, in der die R-Gruppen unabhängig voneinander Hydrocarbylgruppen (vorzugsweise C1-C4-Alkyl) oder Wasserstoff sind. Besonders bevorzugt für die Verwendung sind die mit Hexaalkyl substituierten Disilazane wie z.B. Hexamethyldisilazan.Organosilanes containing one to three organic substituents can be used, including, for example, chlorotrimethylsilane, dichlorodimethylsilane, nitrotrimethylsilane, chlorotriethylsilane, chlorodimethylphenylsilane, and the like. Preferred organohalosilane silylating agents include tetrasubstituted silanes having from 1 to 3 selected from chlorine, bromine and iodine selected halo substituents, the remaining substituents being methyl, ethyl or a combination thereof. Organodisilazanes are represented by the formula in which the R groups independently of one another are hydrocarbyl groups (preferably C 1 -C 4 -alkyl) or hydrogen. Particularly preferred for use are the hexaalkyl-substituted disilazanes such as hexamethyldisilazane.
Die Behandlung mit dem Silylierungsmittel kann entweder in der Flüssigphase (d.h. wenn das Silylierungsmittel als Flüssigkeit, und zwar entweder allein oder als Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel wie Kohlenwasserstoff, auf den Katalysator aufgebracht wird) oder in der Dampfphase (d.h. wenn das Silylierungsmittel in Form eines Gases mit dem Katalysator in Kontakt gebracht wird) erfolgen. Die Behandlungstemperaturen liegen bevorzugt im Bereich von 80 bis 450°C, wobei etwas höhere Temperaturen (z.B. 300 bis 425°C) im Allgemeinen bevorzugt werden, wenn das Silylierungsmittel ein Organohalogensilan ist, und bei Organosilazanen etwas niedrigere Temperaturen (z.B. 80 bis 300°C) bevorzugt werden. Die Silylierung kann diskontinuierlich, halbkontinuierlich oder kontinuierlich erfolgen.The Treatment with the silylating agent may be either in the liquid phase (i.e., when the silylating agent is a liquid, either alone or as a solution in a suitable solvent as hydrocarbon, is applied to the catalyst) or in the vapor phase (i.e., when the silylating agent is in the form of a Gas is brought into contact with the catalyst) take place. The Treatment temperatures are preferably in the range of 80 to 450 ° C, wherein slightly higher Temperatures (e.g., 300 to 425 ° C) in Generally, when the silylating agent is an organohalosilane and organosilazanes have slightly lower temperatures (e.g. 80 to 300 ° C) to be favoured. The silylation can be batchwise, semi-continuous or continuously.
Die Zeitdauer, in der das Silylierungsmittel mit der Oberfläche des Katalysators reagieren muss, hängt teilweise von der Temperatur und dem verwendeten Mittel ab. Niedrigere Temperaturen erfordern im Allgemeinen längere Reaktionszeiten. Meisten reichen 0,1 bis 48 Stunden aus.The Duration of time in which the silylating agent with the surface of the Catalyst must react partially depends from the temperature and the medium used. Lower temperatures generally require longer ones Reaction times. Most are enough for 0.1 to 48 hours.
Die Menge des verwendeten Silylierungsmittels kann in einem weiten Rahmen schwanken. Geeignete Mengen des Silylierungsmittels können im Bereich von etwa 1 Gew. % (bezogen auf das Gewicht der gesamten Katalysatorzusammensetzung) bis etwa 75 Gew.-% liegen, wobei typischerweise Mengen von 2 bis 50 Gew.-% bevorzugt werden. Das Silylierungsmittel kann entweder in einer einzigen Behandlung oder einer Reihe von Behandlungen auf den Katalysator aufgebracht werden.The Amount of silylating agent used can be in a wide range vary. Suitable amounts of the silylating agent can in Range of about 1% by weight (based on the weight of the total Catalyst composition) to about 75% by weight, typically Amounts of 2 to 50 wt .-% are preferred. The silylating agent can be either in a single treatment or a series of Treatments are applied to the catalyst.
Die durch dieses Verfahren erhaltene Katalysatorzusammensetzung hat im Allgemeine eine Zusammensetzung mit etwa 0,1 bis 10 Gew.-% (vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%) Titan (typischerweise in Form von Titanoxid, vorzugsweise in einem hohen positiven Oxidationszustand), wobei der Rest in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung überwiegend oder ausschließlich aus Siliciumdioxid besteht. Wenn der Katalysator silyliert wurde, enthält er typischerweise auch 1 bis 4 Gew.-% Kohlenstoff in Form organischer Silylgruppen. Relativ kleine Mengen Halogenid (z.B. bis zu etwa 5000 ppm) können ebenfalls im Katalysator vorhanden sein. Ein erwünschtes Merkmal dieser Erfindung besteht darin, dass sie hoch aktive und selektive Katalysatorzusammensetzungen erzeugen kann, die relativ große Mengen Titan (z.B. 1 Gew.-% oder mehr) enthalten. Angesichts der Lehre des Standes der Technik, nach der sauerstoffhaltige Lösungsmittel verwendet werden müssen, um die Titanagglomeration zu minimieren und die Katalysatoreffizienz zu maximieren, war dieser Vorteil völlig unerwartet. Der Katalysator hat typischerweise einen porösen Charakter und eine relativ große Oberfläche und kann dadurch gekennzeichnet werden, dass er eine anorganische Sauerstoffverbindung von Silicium in chemischer Kombination mit einer anorganischen Sauerstoffverbindung von Titan (z.B. ein Oxid oder Hydroxid) umfasst.The has obtained by this method catalyst composition generally a composition of about 0.1 to 10% by weight (preferably 1 to 5% by weight) of titanium (typically in the form of titanium oxide, preferably in a high positive oxidation state), the remainder being in preferred embodiments the invention predominantly or exclusively made of silica. When the catalyst was silylated, contains it also typically 1 to 4 wt .-% carbon in the form of organic Silyl groups. Relatively small amounts of halide (e.g., up to about 5000 ppm) also be present in the catalyst. A desirable feature of this invention is that they are highly active and selective catalyst compositions can produce, the relatively large Amounts of titanium (e.g., 1 wt% or more). Given the The prior art teaches about the oxygen-containing solvents must be used to minimize titanium agglomeration and catalyst efficiency To maximize this advantage was totally unexpected. The catalyst typically has a porous one Character and a relatively large one surface and may be characterized by being an inorganic Oxygen compound of silicon in chemical combination with an inorganic oxygen compound of titanium (e.g., an oxide or hydroxide).
Katalysatorzusammensetzungen können bei Bedarf nicht störende oder den Katalysator beschleunigende Substanzen enthalten, vor allem solche, die gegenüber den Epoxidationsreaktanten und -produkten inert sind. Die Katalysatoren können kleinere Mengen an Beschleunigern enthalten, z.B. Alkalimetalle (wie Natrium oder Kalium) oder Erdalkalimetalle (wie Barium, Calcium, Magnesium) als Oxide oder Hydroxide. Typischerweise sind Mengen an Alkalimetall und/oder Erdalkalimetall vom 0,01 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Katalysatorzusammensetzung geeignet.catalyst compositions can if necessary not disturbing or containing the catalyst accelerating substances, especially those that are opposite are inert to the epoxidation reactants and products. The catalysts can contain minor amounts of accelerators, e.g. alkali metals (such as sodium or potassium) or alkaline earth metals (such as barium, calcium, Magnesium) as oxides or hydroxides. Typically, quantities to alkali metal and / or alkaline earth metal from 0.01 to 5 wt .-% based on the total weight of the catalyst composition.
Die Katalysatorzusammensetzungen können in jeder passenden physikalischen Form verwendet werden, z.B. als Pulver, Flocken, Granulat, Kügelchen oder Pellets. Der anorganische siliciumhaltige Feststoff kann vor dem Imprägnieren oder Calcinieren in einer solchen Form vorliegen oder – alternativ – nach dem Imprägnieren und/oder Calcinieren aus einer Form in eine andere physikalische Form umgewandelt werden. Dazu bedient man sich herkömmlicher Techniken wie Extrusion, Pelletisierung, Mahlen und dergleichen.The Catalyst compositions can be used in any convenient physical form, e.g. when Powder, flakes, granules, globules or pellets. The inorganic silicon-containing solid can before impregnating or Calcinieren in such a form or - alternatively - after the Impregnate and / or calcining from one mold to another physical one Shape are converted. This one uses traditional Techniques such as extrusion, pelletization, milling and the like.
Als olefinische Reaktanten kann man im erfindungsgemäßen Epoxidierungsverfahren alle Kohlenwasserstoffe verwenden, die mindestens eine olefinische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und im allgemeinen 2 bis 60 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 3 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen.When Olefinic reactants can be obtained in the epoxidation process according to the invention use all hydrocarbons containing at least one olefinic Carbon-carbon double bond and generally 2 to 60 Have carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms.
Besonders bevorzugte olefinische Reaktanten sind die acyclischen Alkene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen wie Propylen, Buten, Penten, Hexen, Hepten, Octen, Nonen, Decen und deren Isomere. Ebenfalls bevorzugt werden olefinisch ungesättigte Verbindungen, die mit einer Hydroxyl- oder Halogengruppe wie Allylchlorid oder Allylalkohol substituiert sind. Bevorzugte organische Hydroperoxide sind Kohlenwasserstoffhydroperoxide mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugt werden sekundäre und tertiäre Hydroperoxide mit 3 bis 15 Kohlenstoffatomen, insbesondere sekundäre Alkylhydroperoxide, in denen sich die Hydroperoxygruppe auf einem Kohlenstoffatom befindet, das direkt am aromatischen Ring hängt, z.B. Ethylbenzolhydroperoxid. Weitere beispielhafte organische Hydroperoxide, die sich für die Verwendung eignen, umfassen t-Butylhydroperoxid, t-Amylhydroperoxid, Cyclohexylhydroperoxid und Cumolhydroperoxid.Especially preferred olefinic reactants are the acyclic alkenes with 3 to 10 carbon atoms such as propylene, butene, pentene, hexene, heptene, Octene, nonene, decene and their isomers. Also preferred olefinically unsaturated Compounds containing a hydroxyl or halogen group such as allyl chloride or allyl alcohol are substituted. Preferred organic hydroperoxides are Hydrocarbon hydroperoxides having 3 to 20 carbon atoms. Particularly preferred are secondary and tertiary hydroperoxides with From 3 to 15 carbon atoms, especially secondary alkyl hydroperoxides in which the hydroperoxy group is on a carbon atom, the hanging directly on the aromatic ring, e.g. Ethylbenzene. Other exemplary organic hydroperoxides, for themselves suitable for use include t-butyl hydroperoxide, t-amyl hydroperoxide, Cyclohexyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide.
In einem solchen Epoxidationsverfahren ist das Hydroperoxidmolverhältnis nicht besonders kritisch, doch bevorzugt wird ein Molverhältnis von 1 : 1 bis 20 : 1 verwendet.In In such an epoxidation process, the hydroperoxide molar ratio is not particularly critical, but preferred is a molar ratio of 1: 1 to 20: 1 used.
Die Epoxidationsreaktion wird in der Flüssigphase in Lösungsmitteln oder Verdünnern durchgeführt, die bei der Reaktionstemperatur und dem Reaktionsdruck flüssig und gegenüber den Reaktanten bzw. den daraus hergestellten Produkten im Wesentlichen inen sind. Bei der industriellen Anwendung ist es im Allgemeinen am wirtschaftlichsten, als Lösungsmittel den Kohlenwasserstoff zu verwenden, der zur Herstellung des organischen Hydroperoxidreaktanten eingesetzt wurde. Wenn beispielweise Ethylbenzolhydroperoxid verwendet wird, wird die Verwendung von Ethylbenzol als Epoxidationslösungsmittel bevorzugt. Die Reaktion wird bei mäßigen Temperaturen und Drücken durchgeführt. Typischerweise liegt das organische Hydroperoxid in Konzentrationen von etwa 1 bis 50 Gew.-% des Epoxidationsgemischs (einschließlich Olefin) vor. Geeignete Reaktionstemperaturen schwanken zwischen 0 und 200°C, betragen aber vorzugsweise 25 bis 150°C. Die Reaktion wird vorzugsweise auf dem oder oberhalb des atmosphärischen Drucks durchgeführt. Der genaue Druck ist nicht kritisch. Das Reaktionsgemisch kann beispielsweise im Wesentlichen in einer nichtgasförmigen Phase oder als Zweiphasensystem (Gas und Flüssigkeit) gehalten werden. Die Katalysatorzusammensetzung ist natürlich vom Charakter her heterogen und liegt daher während des erfindungsgemäßen Epoxidationsverfahrens als feste Phase vor. Typische Drücke liegen zwischen 1 atm und 100 atm.The Epoxidation reaction is in the liquid phase in solvents or thinners performed that at the reaction temperature and the reaction pressure liquid and across from the reactants or the products produced therefrom substantially inen are. In industrial application it is generally most economical, as a solvent to use the hydrocarbon used to make the organic Hydroperoxide reactants was used. For example, when ethylbenzene hydroperoxide The use of ethylbenzene as an epoxidation solvent is used prefers. The reaction is carried out at moderate temperatures and pressures. typically, the organic hydroperoxide is in concentrations of about 1 up to 50% by weight of the epoxidation mixture (including olefin) in front. Suitable reaction temperatures vary between 0 and 200 ° C, amount but preferably 25 to 150 ° C. The reaction is preferably at or above the atmospheric Pressure carried out. The exact pressure is not critical. The reaction mixture may be, for example essentially in a non-gaseous phase or as a two-phase system (Gas and liquid) being held. The catalyst composition is of course Character heterogeneous and therefore lies during the Epoxidationsverfahrens invention as a solid phase. Typical pressures are between 1 atm and 100 atm.
Die
Epoxidation kann unter Einsatz aller herkömmlichen Reaktorkonfigurationen
durchgeführt
werden, die in der Technik zur Umsetzung von Olefin und organischem
Hydroperoxid in Gegenwart eines unlöslichen Katalysators bekannt
sind. Es können
sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Verfahren eingesetzt werden.
Beispielsweise kann man den Katalysator in Form eines Festbetts
oder einer Aufschlämmung
verwenden, wobei Vorkehrungen zur Entfernung der als Ergebnis der
exothermen Epoxidationsreaktion entstandenen Wärme getroffen werden müssen. Ein
katalytischer Festbettreaktor, der für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet
ist, ist in
BeispieleExamples
Beispiel 1-AExample 1-A
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines erfindungsgemäßen Katalysators.This Example shows the preparation of a catalyst according to the invention.
Eine getrocknete Probe von Grace V-432 Siliciumdioxid (30 g) mit einer Oberfläche von 320 m²/g und einem Porenvolumen von 1,1 ml/g wurde in einen 500 ml 3-Hals-Rundbodenkolben eingebracht, der mit einem Kondensator, einem Einlass für Inertgas und einem Gaswäscher, der eine wässrige Natriumcarbonatlösung enthielt, ausgerüstet war. Eine Lösung, die 51 g Heptan und 2,1 ml (3,6 g, 0,019 Mol) Titantetrachlorid enthielt, wurde dann unter einer trockenen Inertgasatmosphäre in den Kolben eingebracht. Das resultierende Gemisch wurde zwei Stunden unter Verwendung eines Ölbads bis zum Rückfluss erwärmt. Dann erhöhte man die Temperatur des Ölbades auf 150°C und trieb das Lösungsmittel ab, indem man ein Inertgas durch den Kolben leitete. Anschließend erhöhte man die Temperatur des Ölbads auf 200°C und hielt sie zwei Stunden auf diesem Wert.A dried sample of Grace V-432 silica (30 g) with a surface of 320 m² / g and a pore volume of 1.1 ml / g was added to a 500 ml 3-neck round bottom flask introduced, which with a condenser, an inlet for inert gas and a gas scrubber, the one watery Containing sodium carbonate solution, equipped was. A solution, the 51 g of heptane and 2.1 ml (3.6 g, 0.019 mol) of titanium tetrachloride was then under a dry inert gas atmosphere in the Piston introduced. The resulting mixture was allowed to stand for two hours using an oil bath until the reflux heated. Then raised the temperature of the oil bath to 150 ° C and drove the solvent by passing an inert gas through the piston. Then you increased the temperature of the oil bath at 200 ° C and kept her at this value for two hours.
Die resultierenden Feststoffe wurden in einen Quarzreaktor eingebracht und unter einem Luftstrom auf 800°C erwärmt. Die während der Temperaturerhöhung erzeugte Salzsäure wurde unter Verwendung der wässrigen Natriumcarbonatlösung ausgewaschen. Anschließend wurde das Produkt in Gegenwart des Luftstroms zwei Stunden bei 800°C calciniert. Der Quarzreaktor wurde auf 400°C abgekühlt und sein Inhalt bei dieser Temperatur unter Verwendung eines Inertgases als Träger mit Dampf behandelt. Insgesamt wurden 4,5 g (0,25 Mol) Wasser durch das Katalysatorbett geleitet. Nach dem Abkühlen des Quarzreaktors auf 200°C wurde der Katalysator mit einem fließenden Inertgasstrom behandelt, der Hexamethyldisilazan in Dampfform enthielt. Insgesamt wurden 3,0 g Hexamethyldisilazan durch den Katalysator geleitet. Anschließend wurde der Reaktor unter dem Inertgasstrom auf Umgebungstemperatur gekühlt, um die endgültige Katalysatorzusammensetzung zu ergeben.The resulting solids were placed in a quartz reactor and heated to 800 ° C under a stream of air. The hydrochloric acid generated during the temperature elevation was washed out using the aqueous sodium carbonate solution. Subsequently, the product was in the presence of the air stream calcined at 800 ° C for two hours. The quartz reactor was cooled to 400 ° C and its contents treated at that temperature using an inert gas as a carrier with steam. A total of 4.5 g (0.25 mol) of water was passed through the catalyst bed. After cooling the quartz reactor to 200 ° C, the catalyst was treated with a flowing inert gas stream containing hexamethyldisilazane in vapor form. In total, 3.0 g of hexamethyldisilazane were passed through the catalyst. Subsequently, the reactor was cooled to ambient temperature under the inert gas stream to give the final catalyst composition.
Beispiel 1-BExample 1-B
Das Verfahren von Beispiel 1-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass die Dampfbehandlung bei 500°C unter Verwendung von Luft als Trägergas durchgeführt wurde.The The procedure of Example 1-A was repeated with the difference that the steam treatment at 500 ° C using air as a carrier gas carried out has been.
Beispiel 1-CExample 1-C
Das Verfahren von Beispiel 1-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass die Dampfbehandlung bei 600°C unter Verwendung von Luft als Trägergas durchgeführt wurde.The The procedure of Example 1-A was repeated with the difference that the steam treatment at 600 ° C using air as a carrier gas carried out has been.
Beispiel 1-DExample 1-D
Das Verfahren von Beispiel 1-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass der Katalysator bei 600°C calciniert wurde.The The procedure of Example 1-A was repeated with the difference that the catalyst calcined at 600 ° C. has been.
Beispiel 1-EExample 1-E
Das Verfahren von Beispiel 1-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass der Katalysator bei 700°C calciniert wurde.The The procedure of Example 1-A was repeated with the difference that the catalyst calcined at 700 ° C. has been.
Beispiel 1-FExample 1-F
Das Verfahren von Beispiel 1-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass der Katalysator bei 900°C calciniert wurde.The The procedure of Example 1-A was repeated with the difference that the catalyst calcined at 900 ° C. has been.
Beispiel 1-GExample 1-G
Das Verfahren von Beispiel 1-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass die Dampfbehandlung weggelassen wurde.The The procedure of Example 1-A was repeated with the difference that the steam treatment was omitted.
Beispiel 1-HExample 1-H
Das Verfahren von Beispiel 1-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass der Silylierungsschritt weggelassen wurde.The The procedure of Example 1-A was repeated with the difference that the silylation step has been omitted.
Beispiel 1-I (Vergleichsbeispiel)Example 1-I (Comparative Example)
Das Verfahren von Beispiel 1-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass anstelle von Heptan wasserfreies Isopropanol als Lösungsmittel für die Imprägnierung verwendet wurde.The The procedure of Example 1-A was repeated with the difference that instead of heptane anhydrous isopropanol as a solvent for the impregnation has been used.
Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2
Dieses Beispiel zeigt zu Vergleichszwecken die Herstellung eines Katalysators unter Verwendung eines Alkohols als Imprägnierungslösungsmittel und eines Titanalkoxids als Titanquelle.This Example shows for comparison purposes the preparation of a catalyst using an alcohol as impregnation solvent and a titanium alkoxide as a titanium source.
Eine Lösung, die 137 g Isopropanol und 13,8 g Titandüsopropoxidbis(acetylacetonat) enthält, wird hergestellt.A Solution, the 137 g isopropanol and 13.8 g titanium diisopropoxide bis (acetylacetonate) contains is produced.
Die Lösung wird in einem Rundbodenkolben zu getrocknetem Siliciumdioxid gegeben und gründlich vermischt. (Die relativen Mengen werden variiert, um die Katalysatoren 2-A und 2-B herzustellen, die, wie in Tabelle 1 zu sehen, einen unterschiedlichen Titangehalt haben.). Anschließend wird das Lösungsmittel mit einem Rotationsverdampfer mit einer Bedtemperatur von 85°C entfernt. Nach dem Trocknen wird das Material bei 800°C (Rampengeschwindigkeit 5°C/min) sechs Stunden an der Luft calciniert.The solution is added to dried silica in a round bottom flask and mixed thoroughly. (The relative amounts are varied to produce catalysts 2-A and 2-B, which have different titanium contents as seen in Table 1). Subsequently, the solvent is removed with a rotary evaporator with a temperature of 85 ° C. After drying, the material becomes calcined at 800 ° C (ramp rate 5 ° C / min) for six hours in the air.
Ein Teil des calcinierten Produkts (78 g) wird in einen röhrenförmigen Glasreaktor (1,25 Inches Außendurchmesser, 30 Inches Länge) eingebracht, der mit einem Temperaturmessstutzen, einem 500 ml 3-Hals-Rundbodenkolben, einem Heizmantel, einem Inengaseinlass und einem wasserhaltigen Gaswäscher ausgerüstet ist. Der Reaktor wird unter Verwendung eines 3-Zonen-Ofens unter einem Stickstoffstrom (300 bis 600 cc/min) erwärmt. Die Energiezufuhr wird so eingestellt, dass die Temperatur in jeder der drei Zonen zwischen 190 und 200°C liegt. Hexamethyldisilazan (5,7 g) wird dem Kolben zugesetzt und dieser dann unter Verwendung des Heizmantels bis zum Rückfluss erwärmt. Dämpfe des Hexamethyldisilazans werden dann unter Verwendung eines Inertgases durch das Katalysatorbett geleitet. Nach einer Stunde ist das gesamte Hexamethylsilazan verbraucht. Die Betttemperatur wird auf 190 bis 200°C gehalten, während noch fünf Stunden lang ein Strom aus Inertgas durch das Reaktorbett geleitet wird. Dann wird der Apparat unter einem Inertgasstrom auf Umgebungstemperatur gekühlt.One Part of the calcined product (78 g) is poured into a tubular glass reactor (1.25 inches outside diameter, 30 inches in length) equipped with a temperature measuring socket, a 500 ml 3-neck round bottom flask, a heating mantle, an in-gas inlet and a water-containing Gas scrubber is equipped. The reactor is placed under a 3-zone furnace under a Nitrogen flow (300 to 600 cc / min) heated. The energy supply is set so that the temperature in each of the three zones between 190 and 200 ° C lies. Hexamethyldisilazane (5.7 g) is added to the flask and this then using the heating mantle until reflux heated. fumes of the hexamethyldisilazane are then removed using an inert gas passed through the catalyst bed. After an hour is the whole Hexamethylsilazane consumed. The bed temperature is at 190 to 200 ° C, while five more For a few hours, a stream of inert gas passed through the reactor bed becomes. Then the apparatus is cooled to ambient temperature under an inert gas stream cooled.
Beispiel 3Example 3
Um die Leistung der in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Katalysatoren zu bewerten, wurden diskontinuierliche Epoxidationen von 1-Octen unter Verwendung von Ethylbenzolhydroperoxid durchgeführt. Dazu verwendete man folgendes Verfahren: Ein Gemisch, das 17,0 g 1-Octen, 10 g einer Lösung von Ethylbenzolhydroperoxid in Ethylbenzol (erhalten durch Oxidation von Ethylbenzol mit Luft) und 1,0 g Nonan (interner Standard) enthält, wird in einen 4-Hals-Rundbodenkolben eingebracht, der mit einem Kondensator, einem Thermopaar, einem Rührstab und einer Öffnung zur Entnahme von Proben ausgerüstet ist. Der Katalysator (0,5 g) wird nach dem Erwärmen des Gemischs auf 80°C zugesetzt. Das Gemisch wird 30 Minuten auf 80°C gehalten.Around the performance of those prepared in Example 1 and Comparative Example 2 Catalysts were evaluated as discontinuous epoxidations of 1-octene using ethylbenzene hydroperoxide. To the following procedure was used: a mixture containing 17.0 g of 1-octene, 10 g of a solution of ethylbenzene hydroperoxide in ethylbenzene (obtained by oxidation of ethylbenzene with air) and 1.0 g of nonane (internal standard) in a 4-necked round bottom flask introduced with a capacitor, a thermocouple, a whisk and an opening equipped for taking samples is. The catalyst (0.5 g) is added after heating the mixture to 80 ° C. The mixture is kept at 80 ° C for 30 minutes.
Die Ergebnisse der diskontinuierlichen Epoxidation unter Verwendung der wie vorstehend beschrieben hergestellten Katalysatoren sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die Umwandlung und Selektivität werden auf der Grundlage der Analyse der Beschickung und des Reaktionsprodukts durch Gaschromatographie berechnet. Diese Ergebnisse zeigen, dass Katalysatoren, die durch Flüssigphasenimprägnierung von Siliciumdioxid mit einer Lösung von Titantetrachlorid in einem Kohlenwasserstoff hergestellt wurden, bei ähnlicher Titanbeladung sowohl über höhere Aktivität als auch höhere Selektivität verfügen als Katalysatoren, die durch Flüssigphasenimprägnierung von Siliciumdioxid mit einer Lösung von Titanalkoxid in einem Alkohol hergestellt wurden.The Results of discontinuous epoxidation using the catalysts prepared as described above summarized in Table 1. The conversion and selectivity are on the basis of the analysis of the feed and the reaction product calculated by gas chromatography. These results show that Catalysts by liquid phase impregnation of silica with a solution of titanium tetrachloride in a hydrocarbon, at similar Titan loading both over higher activity as well as higher selectivity feature as catalysts by liquid phase impregnation of silica with a solution of titanium alkoxide in an alcohol.
Tabelle 1 Table 1
Beispiel 4-AExample 4-A
Eine getrocknete Probe von Siliciumdioxid (30 g) wurde in einen 500 ml 3-Hals-Rundbodenkolben eingebracht, der mit einem Kondensator, einem Inertgaseinlass und einem Natriumcarbonatlösung enthaltenden Gaswäscher ausgerüstet war. Dann wurde dem Kolben unter einer trockenen Inertgasatmosphäre eine Lösung zugesetzt, die 51 g Heptan und 2,1 ml (3,6 g, 0,019 Mol) TiCl4 enthielt. Nach gründlichem Mischen des Kolbeninhalts unter einer trockenen Inertgasatmosphäre wurde die Temperatur des Ölbads auf 150°C erhöht und das Lösungsmittel dadurch abgetrieben, dass man Inertgas durch das System strömen ließ. Dann wurde die Temperatur des Ölbads weiter auf 200°C erhöht und 2 Stunden auf diesem Wert gehalten. Das getrocknete imprägnierte Siliciumdioxid wurde dann in einen Quarzreaktor eingebracht und mit einem durch den Reaktor geleiteten Luftstrom auf 850°C erwärmt. Die während der Temperaturerhöhung erzeugte Salzsäure wurde mit der Natriumcarbonatlösung ausgewaschen. Nachdem man bei 850°C noch eine halbe Stunde erwärmt hatte, wurde der Reaktor auf 400°C gekühlt und der Katalysator unter Verwendung eines Inertgases als Träger mit Wasserdampf behandelt. Insgesamt wurden 4,5 g (0,25 Mol) Wasser durch das Katalysatorbett geleitet. Anschließend wurde der Reaktor auf 200°C gekühlt und der Katalysator anschließend mit einem Inertgasstrom behandelt, der Hexamethyldisilazan (HMDS) in Dampfform enthielt. Insgesamt wurden 3,0 g HMDS durch das Katalysatorbett geleitet. Anschließend wurde der Reaktor unter einem Inertgasstrom abgekühlt.A dried sample of silica (30 g) was placed in a 500 ml 3-neck round bottom flask equipped with a condenser, an inert gas inlet and a gas scrubber containing sodium carbonate solution. Then, under a dry inert gas atmosphere, a solution containing 51 g of heptane and 2.1 ml (3.6 g, 0.019 mol) of TiCl 4 was added to the flask. After thoroughly mixing the flask contents under a dry inert gas atmosphere, the temperature of the oil bath was raised to 150 ° C and the solvent was driven off by allowing inert gas to flow through the system. Then, the temperature of the oil bath was further raised to 200 ° C and kept at that value for 2 hours. The dried impregnated silica was then placed in a quartz reactor and heated to 850 ° C with an air stream passing through the reactor. The hydrochloric acid generated during the temperature increase was washed out with the sodium carbonate solution. After heating at 850 ° C for half an hour, the reactor was cooled to 400 ° C and the catalyst treated using an inert gas as a carrier with water vapor. A total of 4.5 g (0.25 mol) of water was passed through the catalyst bed. Subsequently, the reactor was cooled to 200 ° C and the catalyst then treated with an inert gas stream containing hexamethyldisilazane (HMDS) in vapor form. A total of 3.0 grams of HMDS was passed through the catalyst bed. Subsequently, the reactor was cooled under an inert gas stream.
Beispiel 4-BExample 4-B
Beispiel 4-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass das Calcinieren bei 850°C 30 Minuten unter Verwendung eines Heliumstroms durchgeführt wurde.example 4-A was repeated with the difference that calcination at 850 ° C 30 Minutes using a helium stream.
Beispiel 4-CExample 4-C
Beispiel 4-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass das Calcinieren unter Verwendung eines Heliumstroms durchgeführt wurde und die Temperatur während des Calcinierens während eines Zeitraums von 1,5 Stunden auf 900°C erhöht und dann auf 600°C gesenkt wurde.example 4-A was repeated with the difference that calcination was taking place Use of a helium stream was carried out and the temperature while of calcining during increased to 900 ° C over a period of 1.5 hours and then lowered to 600 ° C has been.
Beispiel 4-DExample 4-D
Beispiel 4-A wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass das Hexan als Imprägnierungslösungsmittel verwendet wurde.example 4-A was repeated except that the hexane was used as the impregnation solvent has been.
Beispiel 5Example 5
Die katalytische Leistung der in den Beispielen 4-A bis 4-D hergestellten Materialien wurde verglichen. Dazu verwendete man das gleiche Verfahren einer diskontinuierlichen Epoxidation wie in Beispiel 3 beschreiben. Die in der folgenden Tabelle 2 zusammengefassten Ergebnisse bestätigen, dass die Aktivität signifikant besser wird, wenn unter einer Inertgasatmosphäre (Beispiele 4-B bis 4-D) anstelle einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre (Beispiel 4-A) calciniert wird. Es ist keine nachteilige Auswirkung auf die Epoxidselektivität zu beobachten.The catalytic performance of those prepared in Examples 4-A to 4-D Materials were compared. This was done using the same procedure a discontinuous epoxidation as described in Example 3. The results summarized in the following Table 2 confirm that the activity becomes significantly better when under an inert gas atmosphere (Examples 4-B to 4-D) instead of an oxygen-containing atmosphere (Example 4-A) is calcined. It is not a detrimental effect on the epoxide to observe.
Tabelle 2 Table 2
Beispiel 6Example 6
Die Leistung des Katalysators 4-A wurde in einer Propylenepoxidationsreaktion im Festbett getestet. Der Reaktor wurde mit 25 g Katalysator beschickt. Dann wurde mit einer Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 8 h–1 und einem Druck von 885 psig ein Reaktionsgemisch aus 12 Mol Propylen pro Mol Ethylbenzolhydroperoxid in Ethylbenzol eingespeist. Die Konzentration von Ethylbenzolhydroperoxid in Ethylbenzol betrug 35 Gew.-%. Nach 266 Stunden betrug die durchschnittliche Betttemperatur 78°C, und die Ethylbenzolhydroperoxid-Umwandlung und Propylenoxidselektivität betrugen 98 bzw. 99 %.The performance of Catalyst 4-A was tested in a fixed bed propylene epoxidation reaction. The reactor was charged with 25 g of catalyst. Then, at a space velocity of the liquid of 8 h -1 and a pressure of 885 psig, a reaction mixture of 12 moles of propylene per mole of ethylbenzene hydroperoxide in ethylbenzene was fed. The concentration of ethylbenzene hydroperoxide in ethylbenzene was 35 Wt .-%. After 266 hours, the average bed temperature was 78 ° C and the ethylbenzene hydroperoxide conversion and propylene oxide selectivity were 98 and 99%, respectively.
Beispiel 7Example 7
Die Leistung des Katalysators 4-C wurde unter den gleichen Bedingungen getestet wie in Beispiel 6. Nach 261 Stunden betrug die durchschnittliche Betttemperatur 73°C und die Ethylbenzolhydroperoxid-Umwandlung und die Propylenoxidselektivität 99 bzw. 98 %.The Performance of the catalyst 4-C was under the same conditions tested as in Example 6. After 261 hours, the average was Bed temperature 73 ° C and ethylbenzene hydroperoxide conversion and propylene oxide selectivity 99 and 98%.
Beispiel 8-AExample 8-A
Eine getrocknete Probe von Siliciumdioxid (103 g) wurde in einen 500 ml 3-Hals-Rundbodenkolben eingebracht, der mit einem Inertgaseinlass, einem Gasauslass und einem wässrige Natriumhydroxidlösung enthaltenden Gaswäscher ausgerüstet war. Eine Lösung, die 143 g n-Heptan (99+ %, <50 ppm Wasser) und 7,4 ml Titan(IV)-tetrachlorid (12,8 g, 0,067 Mol) enthielt, wurde dem Kolben unter einer trockenen Inertgasatmosphäre zugesetzt. Das Gemisch wurde durch Verwirbelung gründlich gemischt. Das Lösungsmittel wurde unter Verwendung eines Rotationsverdampfers bei 80°C und 5 bis 10 mBar Druck entfernt.A dried sample of silica (103 g) was added to a 500 ml 3-neck round bottom flask inserted, containing an inert gas inlet, a gas outlet and an aqueous sodium hydroxide solution gas scrubber equipped was. A solution, the 143 g of n-heptane (99+%, <50 ppm water) and 7.4 ml of titanium (IV) tetrachloride (12.8 g, 0.067 mol) was added to the flask under a dry inert gas atmosphere. The mixture was thoroughly mixed by vortexing. The solvent using a rotary evaporator at 80 ° C and 5 to 10 mbar pressure removed.
Ein Teil des auf diese Weise erhaltenen imprägnierten Siliciumdioxids wurde in einen röhrenförmigen Quarzreaktor (1 Inch Außendurchmesser, 16 Inches lang) eingebracht, der mit einem Temperaturmessstutzen, einem 500 ml 3-Hals-Rundbodenkolben, einem Heizmantel, einem Inertgaseinlass und einem (wässriges Natriumhydroxid enthaltenden) Gaswäscher ausgerüstet war. Das Bett aus imprägnierten Siliciumdioxid wurde unter einem trockenen Stickstoffstrom (99,999 % Reinheit; 400 cc/min) erwärmt. Nachdem die Betttemperatur 30 Minuten auf 850°C gewesen war, wurde die Energiezufuhr zum Ofen abgeschaltet und das Katalysatorbett auf 400°C abgekühlt.One Part of the thus obtained impregnated silica was in a tubular quartz reactor (1 inch outside diameter, 16 inches long) introduced, the with a temperature gauge, a 500 ml 3-neck round bottom flask, a heating jacket, an inert gas inlet and a (aqueous Sodium hydroxide containing) scrubber was equipped. The bed of impregnated Silica was bubbled under a stream of dry nitrogen (99.999 % Purity; 400 cc / min). After the bed temperature had been at 850 ° C for 30 minutes, the energy supply became switched off to the furnace and the catalyst bed cooled to 400 ° C.
Anschließend wurde Wasser (5,0 g) in den 3-Hals-Rundbodenkolben gegeben und dessen Inhalt mit einem Heizmantel bis zum Rückfluss erwärmt, während man den N2-Strom auf 400 cc/min hielt. Das Wasser wurde über einen Zeitraum von 30 Minuten durch das Katalysatorbett destilliert, wobei man zum Erwärmen des Rundbodenkolbens eine Wärmepistole verwendete, um sicherzustellen, dass das gesamte rückständige Wasser aus dem Kolben und durch das Reaktorbett getrieben worden war. Nachdem man das Bett weitere zwei Stunden auf 400°C gehalten hatte, ließ man den Röhrenreaktor auf Raumtemperatur abkühlen.Water (5.0 g) was then added to the 3-neck round bottom flask and the contents heated to reflux with a heating mantle while maintaining the N 2 flow at 400 cc / min. The water was distilled through the catalyst bed over a period of 30 minutes using a heat gun to heat the round bottom flask to ensure that all of the residual water had been driven out of the flask and through the reactor bed. After keeping the bed at 400 ° C for an additional two hours, the tube reactor was allowed to cool to room temperature.
Der dadurch erhaltene, mit Wasserdampf behandelte Katalysator (35 g) wurde zusammen mit 70 g Heptan (<50 ppm Wasser) und 4,4 g Hexamethylsilazan in einen 500 ml 3-Hals-Rundbodenkolben eingebracht. Der Kolben wurde mit einem Kondensator, einem Thermometer und einem Gaseinlass ausgerüstet. Anschließend wurde er unter Verwendung eines 115°C Ölbads unter einer inerten Atmosphäre bis zum Rückfluss (98°C) erwärmt und 4 Stunden am Rückfluss gehalten. Nach dem Abkühlen unter einer inerten Gasatmosphäre wurde die Katalysatorzusammensetzung durch Filtration gesammelt, mit 100 ml Heptan gewaschen und dann unter einem Inertgasstrom bei 180 bis 200°C zwei Stunden getrocknet.Of the thereby obtained steam-treated catalyst (35 g) was combined with 70 g of heptane (<50 ppm water) and 4.4 g of hexamethylsilazane in a 500 ml 3-neck round bottom flask brought in. The flask was equipped with a condenser, a thermometer and a gas inlet. Subsequently was using a 115 ° C oil bath an inert atmosphere until the reflux (98 ° C) and heated 4 hours at reflux held. After cooling under an inert gas atmosphere the catalyst composition was collected by filtration, washed with 100 ml of heptane and then under an inert gas at 180 to 200 ° C dried for two hours.
Beispiel 8-BExample 8-B
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierungs- und Dampfbehandlungsschritte nicht unter einem Stickstoffstrom, sondern unter einem Luftstrom durchgeführt wurden.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination and steaming steps not under a stream of nitrogen, but under a stream of air carried out were.
Beispiel 8-CExample 8-C
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierungs- und Dampfbehandlungsschritte unter Verwendung von Stickstoff, der 2000 ppm-Mol Sauerstoff enthielt, durchgeführt wurden.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination and steaming steps using nitrogen containing 2000 ppm-mole oxygen, carried out were.
Beispiel 8-DExample 8-D
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierungs- und Dampfbehandlungsschritte unter Verwendung von Stickstoff, der 4 Mol-% Kohlendioxid enthielt, durchgeführt wurden.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination and steaming steps using nitrogen containing 4 mol% carbon dioxide, carried out were.
Beispiel 8-EExample 8-E
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierungs- und Dampfbehandlungsschritte unter Verwendung von Stickstoff, der 6000 ppm-Mol Sauerstoff und 4 Mol-% Kohlenmonoxid enthielt, durchgeführt wurden.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination and steaming steps using nitrogen, the 6000 ppm-mole of oxygen and 4 mol% carbon monoxide contained were performed.
Beispiel 8-FExample 8-F
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierungs- und Dampfbehandlungsschritte unter Verwendung von Stickstoff, der 1 Mol-% Wasserstoff enthielt, durchgeführt wurden.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination and steaming steps using nitrogen containing 1 mol% hydrogen, carried out were.
Beispiel 8-GExample 8-G
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierungs- und Dampfbehandlungsschritte unter Verwendung von Stickstoff, der 4 Mol-% Wasserstoff und 0,5 Mol % Sauerstoff enthielt, durchgeführt wurden.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination and steaming steps using nitrogen, the 4 mol% hydrogen and 0.5 Mol% oxygen, were carried out.
Beispiel 8-HExample 8-H
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierung bei 500°C 30 Minuten lang durchgeführt wurde.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination at 500 ° C for 30 minutes long performed has been.
Beispiel 8-IExample 8-I
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierung bei 400°C 30 Minuten lang durchgeführt wurde.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination at 400 ° C for 30 minutes long performed has been.
Beispiel 8-JExample 8-J
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8-A wurde eine Katalysatorzusammensetzung hergestellt mit dem Unterschied, dass die Calcinierung bei 300°C 30 Minuten lang durchgeführt wurde.With the same procedure as in Example 8-A became a catalyst composition prepared with the difference that the calcination at 300 ° C for 30 minutes long performed has been.
Beispiel 9Example 9
Die in den Beispielen 8-A bis 8-J hergestellten Katalysatorzusammensetzungen wurden in einer diskontinuierlichen Epoxidation von 1-Octen mit folgendem Verfahren getestet. Man stellt durch Mischen von 170 g 1-Octen, 100 g Ethylbenzolhydroperoxidlösung in Ethylbenzol (hergestellt durch Oxidation von Ethylbenzol) und 10 g Nonan (interner Standard) eine Beschickungslösung her. Ein 100 ml 3-Hals-Rundbodenkolben, der mit einem Kondensator, einem Thermopaar, einem Rührstab und einer Öffnung zur Entnahme von Proben ausgerüstet ist, wird unter einer Inertatmosphäre in ein Ölbad von 60°C getaucht und dann mit 28 g der vorstehenden Beschickungslösung beschickt. Die Beschickungslösung im Kolben wird auf 58 bis 59°C erwärmt, während mit dem Rührstab mit einer Geschwindigkeit von 700 U/min gerührt wird. Dann werden 0,5 g der Katalysatorzusammensetzung, die getestet werden soll, in den Kolben eingebracht. Die Temperatur des Reaktionsgemischs wird in den ersten zehn Minuten in Intervallen von einer Minute und dann in Intervallen von 5 Minuten gemessen. Im Allgemeinen schwankt die Temperatur des Reaktionsgemischs zwischen 60 und 63°C. Eine 3 ml-Probe des Reaktionsgemischs wird 30 Minuten nach Zugabe der Katalysatorzusammensetzung entnommen. Sowohl die Beschickungslösung als auch die Produktproben werden durch Gaschromatographie analysiert, um die Konzentrationen von Hydroperoxid und Epoxyoctan zu bestimmen. Dann werden die Um- wandlung und die Epoxidselektivität bezogen auf das verbrauchte Hydroperoxid berechnet.The catalyst compositions prepared in Examples 8-A to 8-J were in a discontinuous epoxidation of 1-octene with tested following procedure. It is prepared by mixing 170 g 1-octene, 100 g ethylbenzene hydroperoxide solution in ethylbenzene (prepared by oxidation of ethylbenzene) and 10 g of nonane (internal standard) a feed solution ago. A 100 ml 3-neck round bottom flask, the one with a capacitor, a thermocouple, a stir bar and an opening equipped for taking samples is immersed under an inert atmosphere in an oil bath of 60 ° C and then with 28 g the above feed solution fed. The feed solution in the flask is at 58 to 59 ° C heated while with the stir bar is stirred at a speed of 700 rpm. Then 0.5 g the catalyst composition to be tested in the Piston introduced. The temperature of the reaction mixture is in the first ten minutes at one-minute intervals and then measured at 5 minute intervals. In general, that varies Temperature of the reaction mixture between 60 and 63 ° C. A 3 ml sample of the reaction mixture becomes 30 minutes after addition of the catalyst composition taken. Both the feed solution and the product samples are analyzed by gas chromatography to determine the concentrations of hydroperoxide and epoxyoctane. Then the transformation and the epoxide calculated based on the consumed hydroperoxide.
Die erhaltenen Epoxidationsergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt. Wie sich zeigt, wirkte sich die Zusammensetzung der Atmosphäre, unter der calciniert wurde, signifikant auf die Katalysatoraktivität aus. Selbst die geringe Menge Sauerstoff die während des Calcinierens in Beispiel. 8 vorhanden ist, führt zur Produktion eines weniger aktiven Katalysators (Vergleiche Durchlauf 9-C mit Durchlauf 9-A). Jedoch kann die nachteilige Auswirkung geringer Mengen an Sauerstoff vermieden werden, wenn während des Calcinierens auch ein reduzierendes Gas wie Kohlenmonoxid vorhanden ist (siehe Durchlauf 9-E). Auch die Calcinierungstemperatur erwies sich als wichtiger Faktor, der die Aktivität des Katalysators beeinflusste. Wenn diese Temperatur von 850 auf 500°C gesenkt wurde, sank die Umwandlung von Ethylbenzolhydroperoxid um mehr als die Hälfte (vergleiche Durchlauf 9-A und 9-H). Weitere Verluste der Katalysatoraktivität wurden beobachtet, wenn die Calcinierungstemperatur unter 500°C sank.The epoxidation results obtained are shown in Table 3. As can be seen, the composition of the atmosphere under which it was calcined had a significant effect on the catalyst activity. Even the small amount of oxygen during calcination in Example. 8 leads to the production of a less active catalyst (comparisons run 9-C with run 9-A). However, the adverse effect of small amounts of oxygen can be avoided if there is also a reducing gas such as carbon monoxide during calcination (see Run 9-E). The calcination temperature also proved to be an important factor influencing the activity of the catalyst. When this temperature was lowered from 850 to 500 ° C, the conversion of ethylbenzene hydroperoxide dropped by more than half (compare runs 9-A and 9-H). Further losses of catalyst activity were observed when the Calcination temperature below 500 ° C dropped.
Tabelle 3 Table 3
Claims (34)
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85110597A | 1997-05-05 | 1997-05-05 | |
US851105 | 1997-05-05 | ||
US90079497A | 1997-07-25 | 1997-07-25 | |
US900794 | 1997-07-25 | ||
US60375 | 1998-04-15 | ||
US09/060,375 US6011162A (en) | 1997-05-05 | 1998-04-15 | Epoxidation process using improved heterogeneous catalyst composition |
PCT/EP1998/002681 WO1998050374A2 (en) | 1997-05-05 | 1998-05-04 | Epoxidation process using improved heterogeneous catalyst composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69822151D1 DE69822151D1 (en) | 2004-04-08 |
DE69822151T2 true DE69822151T2 (en) | 2005-01-27 |
Family
ID=27369829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69822151T Expired - Lifetime DE69822151T2 (en) | 1997-05-05 | 1998-05-04 | EPOXIDATION METHOD USING A HETEROGENIC CATALYST COMPOSITION |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0984949B1 (en) |
JP (1) | JP4251666B2 (en) |
KR (1) | KR100592442B1 (en) |
CN (1) | CN1128792C (en) |
AU (1) | AU8103598A (en) |
BR (1) | BR9809020A (en) |
CA (1) | CA2287079C (en) |
DE (1) | DE69822151T2 (en) |
ES (1) | ES2213285T3 (en) |
RU (1) | RU2181121C2 (en) |
WO (1) | WO1998050374A2 (en) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6114552A (en) * | 1999-09-28 | 2000-09-05 | Arco Chemical Technology, L.P. | Heterogeneous epoxidation catalyst |
MY131860A (en) * | 2000-06-21 | 2007-09-28 | Shell Int Research | Process for preparation of catalyst and use there of |
PL363280A1 (en) * | 2001-02-19 | 2004-11-15 | Lonza Ag | Process and catalyst for the preparation of acetylpyridines |
DE60226952D1 (en) | 2001-02-19 | 2008-07-17 | Lonza Ag | METHOD AND CATALYST FOR THE PRODUCTION OF ACETYLPYRIDINES |
US6872679B2 (en) * | 2002-09-20 | 2005-03-29 | Arco Chemical Technology, L.P. | Heterogeneous catalyst regeneration |
CA2508043A1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process for the preparation of epoxidation catalysts |
US7125819B2 (en) | 2002-12-02 | 2006-10-24 | Shell Oil Company | Catalyst preparation |
BR0316818A (en) * | 2002-12-02 | 2005-10-18 | Shell Int Research | Processes for the preparation of an epoxidation catalyst and alkylene oxide |
WO2005028101A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-03-31 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for production of titanium-containing silicon oxide catalysts, such catalysts, and process for production of oxiranes with the same |
RU2008147409A (en) * | 2006-05-02 | 2010-06-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL) | TITANIUM CATALYST, METHOD OF ITS PRODUCTION AND USE IN EPOXIDATION REACTIONS |
JP6301482B2 (en) | 2014-01-22 | 2018-03-28 | ライオンデル ケミカル テクノロジー、エル.ピー. | Method for preparing epoxidation catalyst |
US9617233B2 (en) * | 2015-02-17 | 2017-04-11 | Lyondell Chemical Technology, L.P. | Epoxidation catalysts based on metal alkoxide pretreated supports |
TWI594951B (en) * | 2016-06-14 | 2017-08-11 | Preparation and Application of Titanium Oxide - containing Materials | |
CN107552031B (en) * | 2016-07-01 | 2020-12-11 | 东联化学股份有限公司 | Preparation method and application of titanium-containing silicon oxide material |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4367342A (en) * | 1969-04-02 | 1983-01-04 | Shell Oil Company | Olefin epoxidation |
DE3322745A1 (en) * | 1983-06-24 | 1985-01-03 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | METHOD FOR PRODUCING OXIRANES |
FR2704159B1 (en) * | 1993-04-22 | 1995-06-09 | Atochem Elf Sa | Solid catalyst based on particulate silica, comprising titanium, Method for obtaining, and use in the epoxidation of olefins. |
JP3658790B2 (en) * | 1995-03-30 | 2005-06-08 | 住友化学株式会社 | Catalyst and method for producing oxirane compound |
FR2743061A1 (en) * | 1995-12-27 | 1997-07-04 | Atochem Elf Sa | PROCESS FOR OBTAINING A SOLID BASED ON SILICA AND TITANIUM AND USE OF THIS SOLID, PARTICULARLY IN THE EPOXIDATION OF OLEFINS. |
-
1998
- 1998-05-04 ES ES98930675T patent/ES2213285T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 RU RU99125770/04A patent/RU2181121C2/en active
- 1998-05-04 WO PCT/EP1998/002681 patent/WO1998050374A2/en active IP Right Grant
- 1998-05-04 CN CN98804642A patent/CN1128792C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 KR KR1019997010231A patent/KR100592442B1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-05-04 DE DE69822151T patent/DE69822151T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 CA CA002287079A patent/CA2287079C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-04 BR BR9809020-8A patent/BR9809020A/en not_active IP Right Cessation
- 1998-05-04 JP JP54774198A patent/JP4251666B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 AU AU81035/98A patent/AU8103598A/en not_active Abandoned
- 1998-05-04 EP EP98930675A patent/EP0984949B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0984949A2 (en) | 2000-03-15 |
BR9809020A (en) | 2000-08-01 |
CN1128792C (en) | 2003-11-26 |
WO1998050374A3 (en) | 1999-02-11 |
JP2002514218A (en) | 2002-05-14 |
KR100592442B1 (en) | 2006-06-22 |
JP4251666B2 (en) | 2009-04-08 |
RU2181121C2 (en) | 2002-04-10 |
KR20010012279A (en) | 2001-02-15 |
EP0984949B1 (en) | 2004-03-03 |
CA2287079C (en) | 2007-10-02 |
DE69822151D1 (en) | 2004-04-08 |
ES2213285T3 (en) | 2004-08-16 |
WO1998050374A2 (en) | 1998-11-12 |
AU8103598A (en) | 1998-11-27 |
CN1254336A (en) | 2000-05-24 |
CA2287079A1 (en) | 1998-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60015781T2 (en) | HETEROGENIC EPOXIDATION CATALYST | |
DE69822151T2 (en) | EPOXIDATION METHOD USING A HETEROGENIC CATALYST COMPOSITION | |
DE68902364T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING AN OXIRANE CONNECTION. | |
KR100189031B1 (en) | Process for preparing epoxides from olefins | |
US6011162A (en) | Epoxidation process using improved heterogeneous catalyst composition | |
WO2000064582A1 (en) | Surface-modified mixed oxides containing precious metal and titanium, for the selective oxidation of hydrocarbons | |
US7875570B2 (en) | Process for producing titanium-containing silicon oxide catalyst, the catalyst, and process for producing olefin compound with the catalyst | |
JP4889865B2 (en) | Method for producing titanium-containing silicon oxide catalyst | |
DE2148637B2 (en) | Process for the production of catalysts of the metal / Si-oxide type and their use for the production of oxirane compounds | |
DE2015503A1 (en) | Process for the preparation of oxirane compounds by epoxidizing olefins with hydroperoxides | |
DE19925926A1 (en) | Catalysts based on titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons | |
JP4265212B2 (en) | Method for producing titanium-containing silicon oxide catalyst | |
KR20020080390A (en) | Molded catalyst, process for producing the molded catalyst, and process for producing oxirane compound | |
KR20030080226A (en) | Method for preparing a titanium-containing silicon oxide catalyst | |
JP4834982B2 (en) | Method for producing titanium-containing silicon oxide catalyst and catalyst | |
JP2006255586A (en) | Method for production of titanium-containing silicon oxide catalyst, and catalyst | |
JP2000107604A (en) | Titanium-containing silicon oxide catalyst, production of the catalyst and production of propylene oxide | |
DE2015505C3 (en) | Process for the production of oxiranes | |
DE19757684A1 (en) | Production of alkylene glycol by reacting alkylene oxide with water on a catalyst | |
JP2003200056A (en) | Method for producing titanium-containing silicone oxide catalyst and the catalyst | |
DE2015542C3 (en) | Process for the preparation of oxiranes by reacting an alkene with a hydrocarbon hydroperoxide | |
JP2006159058A (en) | Method for manufacturing titanium-containing silicon oxide catalyst and catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |